18/11/16

Prefactibilidad geològica y geomorfològica de la propuesta vial expresa entre la region central andina y el flanco surandino: Estado Mèrida y Barinas.


Prefactibilidad geològica y geomorfològica de la propuesta vial expresa entre la region central andina y el flanco surandino: Estado Mèrida y Barinas.
             
Prefeasibility geological and geomorphological proposal of the express road between central and south Andean flank: Merida and Barinas States.

Guerrero, O; Sánchez; J; Contreras, W; Dugarte, M; López, J; Alvarado, M; Guerrero Camargo, O
Grupo Evaluación Geológica. Equipo Promotor de diagnostico y proyección vial del Estado Mérida – CIEM – Universidad de Los Andes.

Resumen

La propuesta de trazado vial expresa entre La Región Central Andina (Mérida)  y el Flanco Surandino (Barinas), esta proyectada a través de los Municipios: Libertador-Campo Elías, Aricagua, Sucre y Arzobispo Chacón del Estado Mérida  y Municipios: Pedraza, Ezequiel Zamora y Antonio José de Sucre del estado Barinas. El trazado vial comprende un distancia aproximada de 73Km, de los cuales fueron evaluados geológicamente de manera preliminar un ancho de banda de 20 Km., con respecto a la línea de trazo propuesta. Las unidades geológicas existentes en esta zona dividen el tramo vial expreso entre tres grandes bloques; a) Tramo de 43 Km en rocas de composición ígneo-metamórfica Precámbrica-Paleozoica; b) Tramo 10 Km sobre rocas de composición sedimentaria carbonatico –lutítica (Cretácica) y tramo de 20 Km ubicado hacia el piedemonte del flanco surandino de composición mixta o de mezcla (areniscas, lutitas y calizas) de rocas Paleozoicos hasta terciarias y cuaternarios. El trazado vial se encuentra inmerso en  cinco cuencas hidrográficas; dos que drenan hacia la cuenca media del río Chama y tres que drenan hacia los llanos de Barinas – Apure. Las cuales son evaluadas su comportamiento hidrogeomorfológico, fundamental para los trazados viales de superficie, subsuelo (túneles)  y ubicación de ponteaderos. Dentro de los controles geológicos que afectan el diseño del trazado de la vía expresa y de importancia para los diseños y cálculos de túneles y vía superficial, tenemos el fallamiento geológico y la sismicidad local y regional. Dentro de las fallas geológicas de interés regional y local podemos reconocer las trazas de fallas geológicas del sistema de Boconó, Falla geológica de Caparo y el sistema de corrimientos estructurales del Piedemonte Oriental – Flanco Surandino.  En cuanto a la sismicidad se reconoce para el sistema de Falla de Boconó sismicidad histórica (terremoto de 1610,1894 y 1812), no se tienen datos de sismos instrumentales de gran magnitud (>6 escala de Richter) para años posteriores. Este comportamiento sísmico ubica a Mérida y a la zona del proyecto en zona sísmica 5 (intermedia a elevada sismicidad: 0,25-0,30 g).
Palabras claves: Vialidad, Andes venezolanos, Geología de superficie, Geomorfología.

Abstract

The proposed express highway route between the Central Andean Region (Merida) and Flank South Andean (Barinas), is projected through the municipalities: Libertador-Campo Elias, Aricagua, Sucre and Archbishop Chacon, Merida State and Municipalities: Pedraza, Ezequiel Zamora and Antonio Jose de Sucre Barinas state. The vial comprises a path distance of approximately 73Km, which were evaluated preliminarily geologically a bandwidth of 20 Km., With respect to the trace line proposed. Existing geological units in this area divide the express highway stretch between three large blocks; a) Section 43 Km in metamorphic rocks-igneous Precambrian-Paleozoic composition; b) Section 10 Km on carbonatic sedimentary rocks -lutítica composition (Cretaceous) and section located 20 km to the South Andean piedmont flank of mixed composition or mixture (sandstones, shales and limestones) of Paleozoic rocks to tertiary and quaternary. The road layout is immersed in five watersheds; two draining into the middle basin of the Chama River and three draining into the plains of Barinas - Apure. Which they are evaluated their hydrogeomorphological behavior, critical paths for road surface, underground (tunnels) and ponteaderos location. Within the geological controls that affect the layout design of the expressway and importance for designs and calculations of tunnels and superficial way, we have the geological faulting and local and regional seismicity. Geological faults within regional and local interest we can recognize traces of geological faults Bocono system, geological fault system Caparo and structural shifts Eastern Piedemonte - South Andean Flank. The seismicity is recognized for Boconó fault system historical seismicity (earthquakes of 1610.1894 and 1812), no data instrumental major earthquakes (> 6 Richter scale) for subsequent years. This seismic behavior Merida and located in the project area seismic zone 5 (intermediate to high seismicity: 0.25-0.30 g).

Keywords: Road, Venezuelan Andes, surface geology, geomorphology.


1  Introducción
La propuesta de trazado vial entre Regiòn Central Andina (Mérida) y el Flanco Surandino (Barinas), se encuentra emplazado en  los Municipios del Estado Mérida;  Santos Marquina-Libertador-Campo Elías- Aricagua – Sucre y Arzobispo Chacón y del estado Barinas  el Municipio Pedraza,  El trazado vial  tiene una distancia aproximada de 73Km (Fig.1), de los cuales fueron evaluados geológicamente de manera preliminar un ancho de banda de 10 Km., en ambos lados del trazado vial propuesto.  Las unidades geológicas son muy variadas desde rocas ígneas y metamórficas Precambricas hasta rocas y sedimentos de edades recientes Shagam, 1969, Gonzales de Juana y col. 1987).

Se plantea una alternativa futura de integraciòn vial expresa (tuneles y vias superficial) que comunique la zona andina con los espacios de los altos y bajos llanos occidentales, la cual esta siendo evaluada por una Comisiòn de proyectos de vialidad para el estado Mèrida formada por profesionales del Colegio de Ingenieros del estado Mèrida.
  
2. Aspectos geologicos generales del trazado vial

La variedad de unidades geológicas existentes en el tramo de trazado via, dividen el tramo vial expreso entre tres grandes bloques; a) Tramo mayor ubicado en rocas de composición ígneo-metamórfica Precámbrica-Paleozoica;b) Tramo corto intermedio en rocas de composición sedimentaria carbonatico –lutítica (Cretácica) y tramo de longitud media ubicado hacia el piedemonte del flanco surandino de composición mixta o de mezcla (areniscas, lutitas y calizas) de rocas Paleozoicos hasta terciarias y cuaternarios (Viscarret, 2002. Fig. 2)

El trazado vial se encuentra inmerso en  cinco cuencas hidrográficas; dos (2) que drenan hacia la cuenca media del río Chama y tres (3) que drenan hacia los llanos de Barinas – Apure. Las cuales deben ser evaluadas en cuanto a su comportamiento hidrogeomorfológico, fundamental para los trazados viales de superficie y ubicación de ponteaderos.


Dentro de los controles geológicos que afectan el diseño del trazado de la via expresa y de importancia para los diseños y cálculos de túneles, tenemos el fallamiento geológico y la sismicidad local y regional. Dentro de las fallas geológicas de interés regional y local podemos reconocer la traza de falla de Boconó o sistema de fallas de Boconó, la Falla geológica de Caparo y el sistema de corrimientos estructurales del Piedemonte Oriental – Flanco Surandino (Audemard, Audemard,  2002)  .  En cuanto a la sismicidad se reconoce para el sistema de Falla de Boconó sismicidad histórica (terremoto de 1610,1894 y 1812), no se tienen datos de sismos de gran magnitud (>6 escala de Richter) para años posteriores. Este comportamiento sísmico ubica a Mérida y a la zona del proyecto en zona sísmica 5 (0,25-0,30 g zona intermedia a elevada sismicidad).

3. Aspectos geomorfològicos del la zona del trazado vial expreso

Con el propósito de desarrollar unos aspectos generales de la geomorfología dominante en la zona de trazado vial, se realizo una evaluación de las condiciones climatológicas, tomando en cuenta las estaciones meteorológicas de las secciones del corte Mérida-Pico Espejo, Lagunillas, Ejido y Socopo-Capitanejo, obtenidas de los datos del INAMEH y los datos  publicados de Aranguren y col. (2011).

El análisis permitió reconocer dos grandes vertiente desde el punto de vista climatológico – ecológico; la vertiente seca que mira hacia la cuenca del rìo Chama y es afluente de la Cuenca del Lago de Maracaibo y la vertiente húmeda que drena sus aguas a la Cuenca del Río Orinoco (Fig.3).
Fig. 3 Principales unidades ecológicas y unidades climaticas de las vertients Central y Sur de los Andes venezolanos

 Este comportamiento bioclimático, define dos grandes procesos de meteorización de las rocas que están relacionados con los movimientos de masa del terreno y eventuales problemas geotécnicos, que podemos resumir de la siguiente manera;

La vertiente seca;  estaría sometida a intensidad alta pero baja frecuencia de las precipitaciones. Por lo tanto, los mecanismos geomorfológicos más generalizados en esta vertiente están vinculados a derrumbes (vinculados a vertiente con endientes > 30º) y torrentes esporádicos con flujos de detritos e hiperconcentrados.  Se recomendaría para estabilizar esta vertiente en la zona de potenciales trazados viales, corregir los torrentes con infraestructura de protección hidráulica (cajones de paso y estabilidad de taludes con concreto proyectado - pantallas) y ecológica, incrementando la vegetación de raíces profundas, en las zonas de pendientes >30º, nacientes de las microcuencas y arroyos que seccionen las vías.
Vertiente humeda: Zonas con abundantes precipitaciones que permiten caudales importantes de los rìos Caparo, Aricagua, etc., así como posibles movimientos lentos de masa como reptaciones y deslizamientos rotacionales y traslacionales del terreno, los mismos pueden estabilizarse con el diseño de drenajes superficiales que permitan disminuir el tiempo de concentración de las aguas superficiales a los colectores principales.  Se recomienda mantener la cobertura vegetal autóctona, y diseñar trazados viales en cotas muy superiores a los lechos mayores de inundación del río y a los largo de los valles fluviales. Diseñar puentes con luces lo suficiente para evitar el corte de los caudales y eventuales formación de represamientos.

3.1. Geoformas mayores

Dentro de las geoformas mayores podemos reconocer (Fig.4);  a) Sistema de llanura aluvial – abanicos aluviales explayados hacia la vertiente húmeda (Piedemonte y abanicos aluviales del sistema andino lacustre), b) Montañas bajas entre 750 – 2200 msnm, más extensas y abundantes hacia el piedemonte de barinas que para la cuenca del río Chama; c) Montañas altas entre 2200 msnm-3500 msnm con distribución proporcional a ambas vertientes.

El sistema montañoso es mas elevado hacia la vertiente del rìo Chama y con mayor variabilidad topográfica (abundantes zona con montañas bajas – colinas y lomeríos) hacia la vertiente de la cuenca de Barinas.  Este comportamiento topográfico y geomorfológico, además climatológico, obliga  a los técnicos que proyectaran estas vías a realizar diseños viales superficiales y subterráneos, considerando estas limitantes o potencialidades que ofrecen estas vertientes (GEMMA 2007).

Conclusiones

Tomando como aspectos fundamentales los controles; climáticos y litológico – estructurales (fallamientos) que existen en ambas vertiente, se deben hacer las valoraciones morfométricas de las cuencas hidrográficas que serán afectadas por el trazado vial, para hacer una valoración de la potencialidad o limitaciones que presentan cada una y establecer patrones de corrección de geológico – geotécnica.

Se considera que la zona de trazado vial presenta rocas de excelente calidad para la realización de una via expresa entre los flanco Central y Suradino, especialmente en los tramos iniciales en el sentido Mèrida – Aricagua, sin embargo el tramo de Aricagua – Capitanejo – Chameta, se deben valorar aspectos importantes de la geomecanica de roca, debido a la variabilidad de las rocas y las geometrías de los trazados viales.
Referencias
Aranguren A, Andressen R. 2011, El clima estacional del cinturón montano en el estado Mérida-Venezuela - Revista Geográfica Venezolana, Vol. 53(2) 2012, 187-212.

Audemard FE; Audemard, FA, 2002, Estructura de los Andes de Mérida, Venezuela: Relaciones con la interacción geodinámica de América del Sur y el Caribe.Tectonofísica, 345, p. 299-327.

GEMMA - Grupo de Estándares para Movimientos en Masa, 2007, Movimientos en masa en la región Andina: Una guía para la evaluación de amenazas. Proyecto Multinacional Andino: Geociencias para las Comunidades Andinas, Servicio Nacional de Geología y Minería Publicación Geológica Multinacional No. 4.

González de Juana C, Iturralde M, Picard X, 1980.Geología de Venezuela y de sus cuencas petrolíferas. Tomo I-II. Caracas: Ediciones Fonnives, primera edición, 1031 p.

Viscarret P, 2002, Estudio integral del Paleozoico no metamorfizado (Formaciones Caparo, Sabaneta y Palmarito) en Los Andes de Mérida. Venezuela. Tesis de Ascenso. Mérida, Venezuela. 135p.

















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